РД 153-34.0-21.529-98 Методика обследования железобетонных резервуаров для хранения жидкого топлива

РОССИЙСКОЕ АКЦИОНЕРНОЕ ОБЩЕСТВО ЭНЕРГЕТИКИ
И ЭЛЕКТРИФИКАЦИИ "ЕЭС РОССИИ"

ДЕПАРТАМЕНТ СТРАТЕГИИ РАЗВИТИЯ И НАУЧНО-ТЕХНИЧЕСКОЙ ПОЛИТИКИ


МЕТОДИКА ОБСЛЕДОВАНИЯ
ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ РЕЗЕРВУАРОВ
ДЛЯ ХРАНЕНИЯ ЖИДКОГО ТОПЛИВА

РД 153-34.0-21.529-98

УДК 621.311

Вводится в действие с 1.02.2000 г.

Разработано Открытым акционерным обществом "Фирма по наладке, совершенствованию технологии и эксплуатации электростанций и сетей ОРГРЭС"

Исполнитель Н.Я. ТКАЧ

Утверждено Департаментом стратегии развития и научно-технической политики РАО "ЕЭС России" 10.04.98
Первый заместитель начальника А.П. БЕРСЕНЕВ

Введено впервые


Настоящая Методика устанавливает основные положения по организации и методу обследования железобетонных резервуаров для хранения жидкого топлива на тепловых электростанциях и в тепловых сетях.
Методика предназначена для эксплуатационного персонала энергообъектов, работников АО-энерго, а также специалистов организаций, занижающихся обследованием состояния железобетонных резервуаров для хранения жидкого топлива.
Методика составлена с учетом действующих норм, ПТЭ [10], а также опыта обследования, накопленного АО "Фирма ОРГРЭС" и другими специализированными организациями.


1. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

Железобетонные резервуары для хранения жидкого топлива (далее - железобетонные резервуары) используются на энергообъектах для хранения топочных мазутов всех марок с плотностью до 1,0 т/м3 и температурой не выше 90°С.
Значительное количество сооруженных на электростанциях и в тепловых сетях железобетонных резервуаров, особенно сборной конструкции, не отвечает экологическим требованиям по защите окружающей среды вследствие протечек хранимого топлива.
Анализ показал, что к числу причин нарушения герметичности железобетонных резервуаров следует отнести несвоевременное определение степени эксплуатационной надежности резервуаров, а также неполный объем обследования из-за отсутствия методики проведения данных работ.
Настоящая Методика определяет порядок и объемы контроля технического состояния находящихся в эксплуатации железобетонных резервуаров, дает возможность унифицировать способы обследования, а также прогнозировать эксплуатационную надежность железобетонных резервуаров до очередного освидетельствования .
В приложении 1 Методики приведены наиболее часто встречающиеся причины утечки жидкого топлива из железобетонных резервуаров и методы устранения дефектов, способствующих возникновению утечек.

2. КЛАССИФИКАЦИЯ РЕЗЕРВУАРОВ, КОНСТРУКТИВНЫЕ
ОСОБЕННОСТИ И УСЛОВИЯ ЭКСПЛУАТАЦИИ

Железобетонные резервуары классифицируются следующим образом:
по форме в плане - на круглые и прямоугольные;
по вертикальной привязке их к площадке:
- заглубленные, наивысший уровень жидкости топлива в которых находится ниже планировочной отметки прилегающей территории;
- полузаглубленные, если резервуар заглубляется не менее чем на половину его высоты, причем наивысший уровень жидкого топлива находится выше планировочной отметки прилегающей территории не более чем на 2 м;
- наземные, днища которых находятся на одном уровне и выше планировочной отметки прилегающей территории, а также заглубленные менее чем на половину высоты;
по конструкции:
- полностью из сборного железобетона;
- со сборными стенкой и покрытием и монолитным днищем;
- со сборным покрытием и монолитными днищем и стенками;
- целиком из монолитного железобетона.
На некоторых энергообъектах эксплуатируются железобетонные резервуары с облицовкой металлом внутренней поверхности.
Сооружение сборных резервуаров началось в 1958 г. К тому времени были созданы арматурно-навивочные машины для обмотки цилиндрической стенки резервуара высокопрочной предварительно напряженной арматурой. В результате в бетоне стенки возникали лишь незначительные растягивающие напряжения, что повышало трещиностойкость стенки с уменьшением ее толщины.
Переход на массовое строительство в этот период сборных резервуаров был затруднен из-за отсутствия опыта замоноличивания стыков сборных конструкций. В этих условиях наиболее целесообразной являлась конструкция сборно-монолитного резервуара с монолитными днищем и стенками и сборной кровлей.
Применение сборной кровли несколько увеличило стоимость резервуара по сравнению с монолитным, но резко сократило сроки строительства. Резервуары данной конструкции возводились на энергообъектах в период 1958-1965 гг., значительное их количество эксплуатируется до настоящего времени.
Сборно-монолитная конструкция цилиндрического железобетонного резервуара с монолитными стенкой и днищем и сборной кровлей приведена на рис. 1.
Сборная кровля резервуара, представленного на рис. 1, собиралась из отдельных ребристых плит трапециевидной формы в плане. В центре резервуара обычно располагалась центральная колонна с оголовком, на которой монтировалась сборная круглая плита, радиальные колонны располагались по концентрическим окружностям. На колонны укладывались балки таврового сечения.
Нижняя часть колонн заделывалась в сборный железобетонный башмак, установленный на днище резервуара.
Днище и стенки резервуара изготовлялись из бетона марки 200, армированного отдельными арматурными стержнями.
Для обеспечения свободных перемещений стенки под воздействием нагрузок в днище на расстоянии 0,9 м от стенки устроен деформационный шов, представляющий собой кольцевой паз с металлическим компенсатором.
Сборно-монолитная конструкция резервуара явилась переходным звеном к созданию резервуара, у которого из сборного железобетона выполнялись как кровля, так и стенки.

а)


б)

Рис. 1. Круглый железобетонный резервуар вместимостью 5 тыс.м3:
а - разрез; б - вид сверху;
1 - монолитная стенка; 2 - монолитное днище; 3 - сборная кровля;
4 - деформационный шов; 5 - приямок

Стенки цилиндрических сборных предварительно напряженных резервуаров выполняются из отдельных стеновых панелей. Количество предварительно напряженной арматуры подбирается с таким расчетом, чтобы при наполненном резервуаре в стенке сохранялись остаточные сжимающие напряжения порядка 5-8 кгс/см2 для обеспечения плотности стыковых соединений. В резервуарах высотой 7-10 м вместимостью свыше 5 тыс.м3 вертикальная арматура выполняется предварительно напряженной и располагается для удобства ее изготовления посередине сечения панели.
В цилиндрических резервуарах вместимостью до 2 тыс.м3 стеновая панель имеет цилиндрическую поверхность с наружной и внутренней стороны, при вместимости более 2 тыс.м3 применяются панели плоско-выпуклого поперечного сечения, т.е. радиус кривизны их наружной поверхности равен радиусу резервуара, а внутренняя поверхность - плоская.
В резервуарах с монолитным и ненапряженным днищем стеновая панель L-образной формы соединяется с днищем посредством деформационного шва либо заделывается в паз монолитного днища.
Стеновые панели иногда монтируются на отдельном кольцевом фундаменте, не связанном с днищем резервуара, а бетонирование плиты днища заканчивается на некотором расстоянии от стенки.
После того как все стеновые панели смонтированы и вертикальные швы между ними омоноличены производится бетонирование полосы днища, прилегающей к стенке. Когда прочность бетона достигнет 70% расчетной, в цилиндрических резервуарах производится навивка предварительно напряженной арматуры на наружную поверхность стенки в зоне примыкания к ней днища, которому сообщается предварительное напряжение.
Сопряжение стеновых панелей между собой производится с помощью швов, герметичность которых обеспечивается путем их омоноличивания бетоном или торкретом.
В кольцевом направлении стенки цилиндрических резервуаров напрягаются путем навивки высокопрочной проволоки арматурно-навивочной машиной. Количество арматуры определено из условия получения в вертикальных швах остаточных сжимающих напряжений при наполненном и необсыпанном резервуаре.
Горизонтальный шов сопряжения стенки с днищем замоноличивается после выполнения предварительного напряжения стенки, что обеспечивает радиальную деформацию стенки в период навивки арматуры и тем самым отжатие вертикальных швов стенок на участке, находящемся в непосредственной близости к днищу.
Навитая на стенку резервуара высокопрочная проволока защищается от коррозии слоем торкрета толщиной 25 мм, С внутренней стороны резервуара по швам наносится слой торкрета толщиной 20 мм для повышения их герметичности. Кровля резервуара выполняется из сборных железобетонных предварительно напряженных ребристых плит трапециевидной формы в плане, укладываемых на балки П-образного сечения, армированные предварительно напряженной арматурой. Балки укладываются на консоли колонн, имеющих в верхней части оголовок.
В прямоугольных железобетонных резервуарах днище армировано сварными сетками и отдельными стержнями. В типовых проектах, разработанных институтом "Союзводоканалпроект", по контуру днища устраивается паз, в котором замоноличиваются стеновые панели, а стенка запроектирована из сборных изделий заводского изготовления. Стеновые панели типового прямоугольного железобетонного резервуара не напряжены и армированы сварными сетками. Угловые участки стенок резервуаров выполняются из монолитного железобетона. Арматура угловых участков приваривается к арматурным выпускам из стеновых панелей. Ширина монолитных участков принята 1,5-2,0 м.
Все железобетонные элементы кровли (плиты, ригели и колонны) сборной конструкции, изготовлены по номенклатуре унифицированных железобетонных элементов.
Общий вид прямоугольного сборного железобетонного резервуара типовой конструкции приведен на рис. 2.
Помимо прямоугольных резервуаров типовой конструкции в эксплуатации находятся резервуары, изготовленные по индивидуальным проектам. Так, например, по проектам института "Гипрогазнефть" сооружены прямоугольные резервуары вместимостью 10 тыс.м3 с откосным днищем, а по проектам Ленинградского отделения института "Теплоэлектропроект" - ее сборным днищем и стеновыми панелями L-образной формы. Несмотря на кажущееся преимущество конструкции резервуаров с откосным днищем (уменьшение высоты стенки), такая конструкция не оправдала себя в процессе строительства и эксплуатации. На ряде резервуаров в связи с разностью осадок между фундаментной частью днища под стенкой и горизонтальной его частью по откосной части днища появились трещины. Для предотвращения появления таких трещин было произведено усиление откосной части днища путем увеличения толщины и количества арматуры.




Рис. 2. Прямоугольный сборный железобетонный резервуар
вместимостью 2 тыс.м3 для хранения мазута:
1 - сборная кровля; 2 - монолитное днище; 3 - сборные стеновые панели;
4 - люк-лаз; 5 - вентиляционный патрубок; 6 - приямок

Наибольшее распространение на энергообъектах получили сборные железобетонные цилиндрические резервуары, сооруженные по типовым проектам, приведенным в табл. 1.

Таблица 1
Типовые проекты сборных цилиндрических
резервуаров, сооружаемых на энергообъектах

Вместимость Размеры резервуара, м Номер проекта Автор проекта
резервуара, м3 Диаметр Высота
...